(57)【要約】【課題】切断屑の飛散と切断屑の残留とを簡易な構成により抑制する。【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体装置２００の外部リード（リード２０１）の先端部２０２をダイ２０と押さえ部材４０とで挟持した状態で、ダイ２０とパンチ５０とによる剪断によって先端部２０２を切断する工程と、ダイ２０と押さえ部材４０とを離間させる工程を有する。押さえ部材４０には、押さえ部材４０におけるダイ２０側の面よりダイ２０側に突出する弾性体（例えば板状弾性体８０）が設けられている。ダイ２０と押さえ部材４０とで外部リードを挟持する際には、弾性体をダイ２０により押してダイ２０とは反対側へ弾性変形させる。ダイ２０と押さえ部材４０とを離間させることにより、弾性体をダイ２０側へ弾性復帰させ、切断により切断屑２０３となった先端部２０２を弾性体によって押さえ部材４０及びダイ２０から払い除ける。【選択図】図１
2013102044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の外部リードの先端部をダイと押さえ部材とで挟持した状態で、前記ダイとパンチとによる剪断によって前記先端部を切断する工程と、
前記ダイと前記押さえ部材とを離間させる工程と、
を有し、
前記押さえ部材には、前記押さえ部材における前記ダイ側の面より前記ダイ側に突出する弾性体が設けられ、
前記ダイと前記押さえ部材とで前記先端部を挟持する際に、前記弾性体を前記ダイにより押して前記ダイとは反対側へ弾性変形させ、
前記ダイと前記押さえ部材とを離間させることにより、前記弾性体を前記ダイ側へ弾性復帰させ、前記切断により切断屑となった前記先端部を前記弾性体によって前記押さえ部材及び前記ダイから払い除けることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記弾性体は、板バネであり、
平板状に形成され前記押さえ部材に固定された第１部分と、
平板状に形成され、前記第１部分と一体形成され、前記第１部分に対して屈曲し、前記押さえ部材における前記ダイ側の面より前記ダイ側に突出する第２部分と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記押さえ部材は、前記ダイと対向し、前記ダイとの間に前記先端部を挟持する複数の挟持部を有し、
前記弾性体は、前記複数の挟持部どうしの間隔に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記押さえ部材から前記ダイ側への前記弾性体の突出長は、０．１５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
外部リードを有する半導体装置が、前記外部リードの先端部がはみ出るように載置される載置部と、
前記載置部に隣接して配置されたダイと、
前記外部リードの先端部を前記ダイに対して押し付けることによって前記ダイとの間に挟持する押さえ部材と、
前記ダイとの協働で前記先端部を剪断によって切断するパンチと、
前記押さえ部材に設けられ、前記押さえ部材における前記ダイ側の面より前記ダイ側に突出する弾性体と、
を有し、
前記外部リードを前記ダイと前記押さえ部材とで挟持することにより、前記弾性体が前記ダイにより押されて前記ダイとは反対側へ弾性変形し、
前記ダイと前記押さえ部材とを離間させることにより、前記弾性体が前記ダイ側へ弾性復帰することを特徴とするリード切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、及び、リード切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置には、内部に半導体チップを封止した封止樹脂と、この封止樹脂の側面より突出する複数のリードと、を有するタイプのものがある。このような半導体装置のリードは、一般に、ガルウィング形状などに曲げ加工した後で、その先端部を切断除去（切断加工）することによって、所定の形状に加工される。
【０００３】
リードの先端部の切断加工は、金型を用いたプレス加工により行われる。この金型は、半導体装置が載置される載置部と、載置部上のリードに向けて下降するパンチと、パンチとの協働でリードの先端部を切断するダイと、を有している（特許文献１参照）。
【０００４】
リードの先端部を切断除去することにより、該先端部は切断屑となる。この切断屑は、プレス加工を行う金型に設けられた排出路を通じて、金型の外部に排出される。この排出路は、一般に、上下の金型のうち、下型に形成された落下穴である。
【０００５】
リードの切断時に、切断屑が飛散することによって、歩留まり低下等の悪影響があることが知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１には、切断屑が側方に飛散した場合に該切断屑を反射して下方に落下させる飛散防止体と、切断屑の上方への飛散を防止する跳ね上がり防止体と、を金型に設けることが記載されている。
特許文献１には、更に、切断屑に対して落下方向の外力を付与する外力付加体をパンチホルダに設け、切断屑が飛散防止体を乗り越えて飛散しないようにすることが記載されている。
【０００７】
特許文献２、３には、リードの先端部（切断によって切断屑となる部分）を金型のダイとストリッパーとによって挟持した状態で、切断加工を行うことによって、切断屑の飛散を防止する技術が記載されている。
【０００８】
特許文献４には、パンチ（同文献のリードカットダイ）に形成された通気孔を介して流通する気流によって、ダイ（同文献のリードカットパンチ）上に残留している切削屑を排出することが記載されている。
特許文献５には、パンチ上に残留している切削屑を、ダイを側方に移動させることによって押して排出することが記載されている。
特許文献６には、金型のダイの下面に付着した切削屑を、金型の別部品を水平移動させることによって削ぎ落とすようにしてダイから離脱させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−４０７８２号公報
【特許文献２】特開平８−１７２１５３号公報
【特許文献３】特開２００９−９４１０２号公報
【特許文献４】特開２００８−１６６５１５号公報
【特許文献５】特開２００５−１２１３０号公報
【特許文献６】特開２００３−１７０２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２、３の技術では、リードの先端部を挟持した状態で切断加工を行うので、切断屑の飛散は防止できるかも知れないが、切断屑がダイ上に残留したり、或いはストリッパーの下面に残留したりし易く、その結果、リードの加工精度の悪化を招く可能性がある。
【００１１】
特許文献１の技術では、特許文献２、３の技術とは異なり、リードの先端部（切断によって切断屑となる部分）を挟持しないため、切断屑が飛散する。このため、特許文献１の技術では、飛散する切断屑を反射したりすることにより排出路を介して排出するために、飛散防止体、跳ね上がり防止体、及び外力付加体等を金型に設ける必要がある。
【００１２】
特許文献４の技術では、パンチに通気孔を形成する必要がある。
【００１３】
特許文献５、６の技術では、部品を水平方向に移動させるための特殊な移動機構を有する金型を用いる必要がある。
【００１４】
このように、切断屑の飛散と切断屑の残留とを簡易な構成により抑制することは困難だった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、半導体装置の外部リードの先端部をダイと押さえ部材とで挟持した状態で、前記ダイとパンチとによる剪断によって前記先端部を切断する工程と、
前記ダイと前記押さえ部材とを離間させる工程と、
を有し、
前記押さえ部材には、前記押さえ部材における前記ダイ側の面より前記ダイ側に突出する弾性体が設けられ、
前記ダイと前記押さえ部材とで前記先端部を挟持する際に、前記弾性体を前記ダイにより押して前記ダイとは反対側へ弾性変形させ、
前記ダイと前記押さえ部材とを離間させることにより、前記弾性体を前記ダイ側へ弾性復帰させ、前記切断により切断屑となった前記先端部を前記弾性体によって前記押さえ部材及び前記ダイから払い除けることを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【００１６】
この製造方法によれば、先ず、ダイと押さえ部材とで外部リードを挟持することにより、弾性体をダイとは反対側へ弾性変形させた状態で、ダイとパンチとにより外部リードの先端部を切断する。その後、ダイと押さえ部材とを離間させることにより、弾性体をダイ側へ弾性復帰させ、切断により切断屑となった先端部を弾性体によって押さえ部材及びダイから払い除けることができる。
つまり、ダイと押さえ部材とで外部リードを挟持した状態で、外部リードの先端部を切断するので、切断屑の飛散を抑制できる。しかも、押さえ部材に弾性体を設けた簡易な構成により、切断屑を押さえ部材及びダイから払い除けて排出することができる。
よって、切断屑の飛散と切断屑の残留とを簡易な構成により抑制することができる。
【００１７】
また、本発明は、外部リードを有する半導体装置が、前記外部リードの先端部がはみ出るように載置される載置部と、
前記載置部に隣接して配置されたダイと、
前記外部リードの先端部を前記ダイに対して押し付けることによって前記ダイとの間に挟持する押さえ部材と、
前記ダイとの協働で前記先端部を剪断によって切断するパンチと、
前記押さえ部材に設けられ、前記押さえ部材における前記ダイ側の面より前記ダイ側に突出する弾性体と、
を有し、
前記外部リードを前記ダイと前記押さえ部材とで挟持することにより、前記弾性体が前記ダイにより押されて前記ダイとは反対側へ弾性変形し、
前記ダイと前記押さえ部材とを離間させることにより、前記弾性体が前記ダイ側へ弾性復帰することを特徴とするリード切断装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、切断屑の飛散と切断屑の残留とを簡易な構成により抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係るリード切断装置を示す模式的な側面図である。
【図２】実施形態に係るリード切断装置の押さえ部材及びその周辺の構造を示す模式的な下面図である。
【図３】実施形態に係るリード切断装置の押さえ部材及びその周辺の構造を示す模式的な側面図である。
【図４】実施形態に係るリード切断装置の一連の動作の流れを示す模式的な側面図である。
【図５】実施形態に係るリード切断装置の一連の動作の流れを示す模式的な側面図である。
【図６】半導体装置の外部リードの加工工程の流れを示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００２１】
図１は実施形態に係るリード切断装置１００を示す模式的な側面図である。図２はリード切断装置１００の押さえ部材４０及びその周辺の構造を示す模式的な下面図である。図３はリード切断装置１００の押さえ部材４０及びその周辺の構造を示す模式的な側面図である。図４及び図５はリード切断装置１００の一連の動作の流れを示す模式的な側面図である。図６は半導体装置２００のリード２０１の加工工程の流れを示す模式的な平面図である。
【００２２】
本実施形態に係る半導体装置のリード切断装置１００は、外部リード（リード２０１）を有する半導体装置２００が、外部リードの先端部２０２がはみ出るように載置される載置部（例えばノックアウト１０）と、載置部に隣接して配置されたダイ２０と、外部リードの先端部２０２をダイ２０に対して押し付けることによってダイ２０との間に挟持する押さえ部材４０と、ダイ２０との協働で先端部２０２を剪断によって切断するパンチ５０と、押さえ部材４０に設けられ、押さえ部材４０におけるダイ２０側の面よりダイ２０側に突出する弾性体（例えば板状弾性体８０）と、を有する。外部リードをダイ２０と押さえ部材４０とで挟持することにより、弾性体がダイ２０により押されてダイ２０とは反対側へ弾性変形する。ダイ２０と押さえ部材４０とを離間させることにより、弾性体がダイ２０側へ弾性復帰する。
以下、詳細に説明する。
【００２３】
加工対象の半導体装置２００は、例えば、複数のリードとダイパッドとを有するリードフレーム（全体図示略）と、ダイパッド上に搭載された半導体チップ（図示略）と、半導体チップとリードとを電気的に接続するボンディングワイヤ（図示略）と、半導体チップ、ダイパッド、ボンディングワイヤ、及びリードの基端部を内部に封止した封止樹脂２０５と、を有する。
【００２４】
リードにおいて、封止樹脂の外部に突出している部分を、外部リード（アウターリード）という。以下、外部リードを単にリード２０１と表記する。リード２０１の先端部２０２は、リード切断装置１００により切断されて、切断屑２０３（図５（ａ）〜（ｃ））となる。
【００２５】
リード切断装置１００は、下型（後述）と、該下型に対して相対的に昇降する上型（後述）と、上型を下型に対して昇降させるプレス装置（図示略）と、を有し、下型と上型との協働によりリード２０１の先端部２０２を切断する。
【００２６】
図１に示すように、リード切断装置１００の下型は、加工対象の半導体装置２００が載置されるノックアウト１０と、ダイ２０と、ダイプレート３０と、図示しないダイホルダ（下型ホルダ）と、を有している。
【００２７】
ダイプレート３０は、ダイホルダ上に載置されている。ダイプレート３０の中央部には、該ダイプレート３０を上下に貫通する開口３１が形成されている。
【００２８】
ノックアウト１０は、ダイプレート３０の開口３１の内部領域に配置され、且つ、図示しない圧縮コイルバネを介してダイホルダの上面により支持されている。ノックアウト１０は、この圧縮コイルバネの付勢に抗して、ダイプレート３０及びダイホルダに対して相対的に下降することができるようになっている。
【００２９】
ノックアウト１０の上面には、加工対象の半導体装置２００が載置される。ノックアウト１０は、平面視矩形状である。
ここで、半導体装置２００の封止樹脂２０５は、例えば、図６に示すように、平面視矩形状に形成され、その平面視における四辺の各々から複数のリード２０１が突出している。
半導体装置２００は、その封止樹脂２０５の各辺と、ノックアウト１０の平面視における各辺とが平行となるとともに、各リード２０１の先端部２０２がノックアウト１０からはみ出るように、ノックアウト１０上に載置される。
【００３０】
ダイ２０は、ノックアウト１０の周囲に隣接して配置されている。
リード切断装置１００は、例えば、４つのダイ２０を有し、各ダイ２０は、封止樹脂２０５の各辺に対応してそれぞれ配置されている。各ダイ２０は、封止樹脂２０５の対応する辺から突出する複数のリード２０１の先端部２０２を一括して切断する。なお、図１には、複数のダイ２０のうち、１つのみを図示している。
【００３１】
ダイ２０は、ダイホルダ上に載置されている。このため、ダイホルダ、ダイ２０及びダイプレート３０の相対的な位置関係は実質的に常に一定である。したがって、ノックアウト１０は、ダイプレート３０及びダイホルダに対して相対的に下降する際に、ダイ２０に対しても相対的に下降する。
【００３２】
ダイ２０の上部において、ダイプレート３０の開口３１の内周壁に面する部位は、外方（ノックアウト１０から遠ざかる方向）に向けて下り傾斜する傾斜面２１となっている。ダイ２０の上端面２２は、水平面となっている。
【００３３】
ダイ２０とダイプレート３０との間の領域は、切断屑２０３を排出する排出穴３２を構成している。リード切断装置１００は、この排出穴３２を介して、切断屑２０３を外部に排出するように構成されている。
【００３４】
図１に示すように、リード切断装置１００の上型は、上型ホルダ７０と、パンチプレート６０と、パンチ５０と、押さえ部材４０と、押さえピン５５と、を有している。
【００３５】
上型ホルダ７０は、図示しないプレス装置により保持され、該プレス装置によって、下型に対して相対的に昇降させられる。
【００３６】
上型ホルダ７０の下面には、パンチ５０とパンチプレート６０とが固定されている。更に、パンチプレート６０の下面には、下死点ストッパ６１が固定されている。このため、上型ホルダ７０、パンチ５０、パンチプレート６０及び下死点ストッパ６１の相対的な位置関係は実質的に常に一定である。
【００３７】
上型が下死点まで下降したときに、下死点ストッパ６１の下端部がダイプレート３０の上面に当接し、上型の下降が停止するようになっている。
【００３８】
パンチプレート６０の中央部には、該パンチプレート６０を上下に貫通する開口６２が形成されている。この開口６２内にパンチ５０が配置されている。
【００３９】
パンチ５０は、ノックアウト１０の上方に位置し、パンチ５０とノックアウト１０とは、上下に対向している。
【００４０】
パンチ５０は、本体部５１と、この本体部５１の周縁部より下方に突出している当接部５２と、を有している。上型が下降することにより、当接部５２がリード２０１の上面に当接する。上型が更に下降することにより、当接部５２は、リード２０１を介してノックアウト１０を下方に押し込み（バネの付勢に抗して下方に押し込み）、ダイ２０との協働で先端部２０２を剪断により切断する。
【００４１】
パンチ５０の下面には、当接部５２がリード２０１の上面に当接した状態で、封止樹脂２０５とリード２０１の基端側部分（リード２０１において当接部５２が接触する部分よりも基端側の部分）とを収容する収容凹部５３が形成されている。
【００４２】
押さえピン５５は、半導体装置２００の封止樹脂２０５を上方から押さえ付けて、半導体装置２００の浮き上がりを規制するものであり、パンチ５０に設けられている。
パンチ５０には、該パンチ５０を上下に貫通する挿通孔５８が形成されている。押さえピン５５は、上下に長尺に形成され、その下端部がパンチ５０の収容凹部５３内に突出するように、挿通孔５８に挿通されている。押さえピン５５の上端には、抜け止め部５６が固定されている。抜け止め部５６は、挿通孔５８内に入り込めない寸法及び形状に形成されている。よって、押さえピン５５がパンチ５０から脱落しないようになっている。
抜け止め部５６の上面には、圧縮コイルバネ５７の下端が固定されている。圧縮コイルバネ５７の上端は、上型ホルダ７０又はプレス装置に固定されている。圧縮コイルバネ５７は、その弾性力によって、抜け止め部５６及び押さえピン５５を下方に付勢している。
【００４３】
押さえピン５５は、上型が下降する際に、パンチ５０の当接部５２がリード２０１の上面に当接するよりも前に、封止樹脂２０５の上面に当接し、圧縮コイルバネ５７の付勢により、封止樹脂２０５を下向きに押さえ付ける。
なお、押さえピン５５が封止樹脂２０５の上面に当接して以降も、上型は下降する。その際、押さえピン５５及び抜け止め部５６は、圧縮コイルバネ５７の付勢に抗して、パンチ５０に対して相対的に上昇する。
【００４４】
押さえ部材４０は、例えば、本体部４１と、挟持部４２と、を有している。
【００４５】
本体部４１は、例えば、ダイプレート３０の上方位置から排出穴３２の上方位置に亘って延在している。本体部４１は、例えば、その下面及び上面が平坦且つ水平となっている。本体部４１は、例えば、直方体形状に形成されている。
【００４６】
挟持部４２は、本体部４１におけるパンチ５０側を向く側面より側方（パンチ５０側）に突出するように、本体部４１と一体的に形成されている。挟持部４２は、排出穴３２の上方位置からダイ２０の上方位置に亘って延在している。挟持部４２の下部は、本体部４１の下面よりも下方に突出している。挟持部４２は、上型が下死点まで下降しても、ダイプレート３０と緩衝しないように配置されている。
なお、挟持部４２の上面と本体部４１の上面とは、互いに面一となっている。
【００４７】
押さえ部材４０は、例えば、各ダイ２０と対応してそれぞれ設けられている。つまり、リード切断装置１００は、例えば、４つの押さえ部材４０をパンチ５０の周囲に有する。
【００４８】
図２に示すように、押さえ部材４０は、複数の挟持部４２を有している。複数の挟持部４２は、所定間隔（例えば一定間隔）で一列に並んで配置されている。
なお、図２には、リード２０１の配置を点線で示している。複数の挟持部４２の並び方向は、ノックアウト１０上に載置された半導体装置２００の封止樹脂２０５の一辺から突出する複数のリード２０１の並び方向と同じ方向である。
【００４９】
各挟持部４２は、例えば、その平面形状（下面の形状）が短冊状となっている。各挟持部４２の下面は、それぞれ平坦且つ水平となっており、且つ、互いに面一となっている。
これら挟持部４２は、ダイ２０と上下に対向し、ダイ２０との間にリード２０１の先端部２０２を挟持する。
【００５０】
板状弾性体８０は、板バネであり、例えば、それぞれ平板状に形成された第１部分８１及び第２部分８２を有している。
【００５１】
第１部分８１は、例えば、その一方の板面が本体部４１の下面に当接するように、ボルト８４等の止着部材により本体部４１の下面に固定されている。第１部分８１は、例えば、ダイプレート３０の上方位置から排出穴３２の上方位置に亘って配置されている。
【００５２】
第２部分８２は、第１部分８１と一体に形成されている。第２部分８２は、第１部分８１に対して、パンチ５０側（ノックアウト１０側）に位置している。第２部分８２は、排出穴３２の上方位置からダイ２０の上方位置に亘って延在している。第２部分８２は、第１部分８１に対して屈曲（一例として、屈折）している。この屈曲の方向は、斜め下方であり、第２部分８２は、第１部分８１から離間した部分ほど、下に位置する。
【００５３】
第２部分８２の先端（下端）は、ノックアウト１０を基準として、ダイ２０の上端面２２よりも外方（排出穴３２側）に位置している。第２部分８２の先端は、例えば、傾斜面２１の上方に位置している。
【００５４】
第２部分８２の先端の下面８２ａ（図３）は、丸め加工（Ｒ加工）が施され、可能な限り面粗度が小さい鏡面となっていることが好ましい。これにより、リード２０１に対する滑りを良くし、下面８２ａの経時的な磨耗を抑制することができる。
【００５５】
板状弾性体８０は、例えば、複数の第２部分８２を有している。複数の第２部分８２は、ノックアウト１０上に載置された半導体装置２００の封止樹脂２０５の一辺から突出する複数のリード２０１の並び方向において、所定間隔（例えば一定間隔）で一列に並び、且つ、互いに平行に配置されている。
【００５６】
各第２部分８２は、各挟持部４２どうしの間隔に配置され、平面視において何れの挟持部４２とも重ならないようになっている。したがって、各第２部分８２は、各挟持部４２と干渉せずに、上下に弾性変形することが可能である。なお、この弾性変形は、より具体的には、概ね、第１部分８１と第２部分８２との境界の屈曲部８３を旋回中心とした旋回運動となる。
【００５７】
図１に示すように、各第２部分８２は、押さえ部材４０の挟持部４２におけるダイ２０側の面すなわち挟持部４２の下端面よりダイ２０側に突出している。
【００５８】
押さえ部材４０は、押さえ部材ガイド４５と、抜け止め部４６とを介して、パンチプレート６０により吊り下げ保持されている。
パンチプレート６０には、該パンチプレート６０を上下に貫通する挿通孔６３が形成されている。
押さえ部材ガイド４５は、上下に長尺な柱状体である。押さえ部材ガイド４５は、挿通孔６３に挿通され、その下端部が、挿通孔６３の下方において押さえ部材４０の上面に固定されている。
押さえ部材ガイド４５の上端には、抜け止め部４６が固定されている。抜け止め部４６は、挿通孔６３内に入り込めない寸法及び形状に形成されている。よって、抜け止め部４６がパンチプレート６０の上面よりも下方へ移動しないようになっている。すなわち、押さえ部材ガイド４５及び押さえ部材４０がパンチプレート６０から脱落しないようになっている。
【００５９】
抜け止め部４６の上面には、圧縮コイルバネ４７の下端が固定されている。圧縮コイルバネ４７の上端は、上型ホルダ７０又はプレス装置に固定されている。圧縮コイルバネ４７は、その弾性力によって、抜け止め部４６、押さえ部材ガイド４５及び押さえ部材４０を下方に付勢している。
【００６０】
押さえ部材４０の本体部４１の下面には、押さえ部材ストッパ４８が固定されている。上型が下降する際において、押さえ部材ストッパ４８は、下死点ストッパ６１がダイプレート３０の上面に当接するよりも前に、ダイプレート３０の上面に当接し、押さえ部材４０の下降を停止させる。
また、押さえ部材ストッパ４８がダイプレート３０の上面に当接して以降も、上型は下降する。その際、押さえ部材４０、押さえ部材ストッパ４８、押さえ部材ガイド４５及び抜け止め部４６は、圧縮コイルバネ４７の付勢に抗して、パンチプレート６０に対して相対的に上昇する。この際、押さえ部材ガイド４５は、挿通孔６３によりガイドされる。
【００６１】
押さえ部材ストッパ４８がダイプレート３０の上面に当接することによって押さえ部材４０の下降を停止するのと同時か、又はその直前に、押さえ部材４０の挟持部４２の下端面とダイ２０の上端面２２とによりリード２０１の先端部２０２が挟持される。
【００６２】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。この製造方法は、半導体装置２００の外部リード（リード２０１）の先端部２０２をダイ２０と押さえ部材４０とで挟持した状態で、ダイ２０とパンチ５０とによる剪断によって先端部２０２を切断する工程と、ダイ２０と押さえ部材４０とを離間させる工程とを有する。押さえ部材４０には、押さえ部材４０におけるダイ２０側の面よりダイ２０側に突出する板状弾性体８０が設けられている。ダイ２０と押さえ部材４０とで外部リードを挟持する際には、板状弾性体８０をダイ２０により押してダイ２０とは反対側へ弾性変形させる。ダイ２０と押さえ部材４０とを離間させることにより、板状弾性体８０をダイ２０側へ弾性復帰させ、切断により切断屑２０３となった先端部２０２を板状弾性体８０によって押さえ部材４０及びダイ２０から払い除ける。以下、詳細に説明する。
【００６３】
先ず、半導体チップと、リードフレームとを準備する。
【００６４】
半導体チップは、以下の要領で作成することができる。
先ず、半導体基板に素子分離膜を形成する。これにより、素子形成領域が分離される。素子分離膜は、例えばＳＴＩ法を用いて形成されるが、ＬＯＣＯＳ法を用いて形成されても良い。次に、素子形成領域に位置する半導体基板に、ゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する。ゲート絶縁膜は酸化シリコン膜であってもよいし、酸化シリコン膜よりも誘電率が高い高誘電率膜（例えばハフニウムシリケート膜）であってもよい。ゲート絶縁膜が酸化シリコン膜である場合、ゲート電極はポリシリコン膜により形成される。またゲート絶縁膜が高誘電率膜である場合、ゲート電極は、金属膜（例えばＴｉＮ）とポリシリコン膜の積層膜により形成される。また、ゲート電極がポリシリコンにより形成される場合、ゲート電極を形成する工程において、素子分離膜上にポリシリコン抵抗を形成しても良い。
【００６５】
次に、素子形成領域に位置する半導体基板に、ソース及びドレインのエクステンション領域を形成する。次にゲート電極の側壁にサイドウォールを形成する。次に、素子形成領域に位置する半導体基板に、ソース及びドレインとなる不純物領域を形成する。このようにして、半導体基板上にＭＯＳトランジスタが形成される。
【００６６】
次に、素子分離膜上及びＭＯＳトランジスタ上に、多層配線層を形成する。最上層の配線層には、電極パッドが形成される。次に、多層配線層上に、保護絶縁膜（パッシベーション膜）を形成する。保護絶縁膜には、電極パッド上に位置する開口が形成される。
【００６７】
その後、以上の工程により作成されたウェハをダイシングにより個片化する。こうして、半導体チップを得ることができる。
【００６８】
一方、図６（ａ）に示すように、リードフレーム３００は、タイバー３０１により相互に連結された複数のリード３０２と、半導体チップが搭載されるダイパッド（不図示）と、連結部３０３を介してタイバー３０１を吊り保持する枠部３０４と、を有している。なお、アウターリードすなわちリード２０１は、リード３０２の一部分である。
【００６９】
このようなリードフレーム３００のダイパッド上に、半導体チップを搭載及び接合する。次に、ワイヤボンディングにより半導体チップの電極とリード３０２とを電気的に接続する。 次に、半導体チップ、ダイパッド、ボンディングワイヤ、及びリード３０２の基端部を封止樹脂２０５により内部に封止する。この状態で、図６（ａ）に示すように、リード３０２の先端側、すなわちアウターリード（リード２０１）が封止樹脂２０５の側面から側方に突出している。
【００７０】
次に、連結部３０３を切断することにより、タイバー３０１及びリード３０２を、枠部３０４から分離させる。次に、アウターリード（リード２０１）をガルウィング形状に曲げ加工する（図６（ｂ））。
【００７１】
次に、アウターリード（リード２０１）の先端部２０２及びタイバー３０１を、切断によりリード２０１の基端側（封止樹脂２０５に近い側）から切り離すことによって、リード２０１を所定の形状にする（図６（ｃ））。
【００７２】
以下、この切断の工程について、図４及び図５を参照して詳細に説明する。
【００７３】
先ず、リード２０１がガルウィング形状に曲げ成型された半導体装置２００をノックアウト１０の上面に載置する。その後、プレス装置により上型を上死点から下降させ始める。
【００７４】
なお、上述のように、上型ホルダ７０、パンチ５０、パンチプレート６０及び下死点ストッパ６１の相対的な位置関係は実質的に常に一定である。つまり、上型ホルダ７０が昇降するのに伴い、パンチ５０、パンチプレート６０及び下死点ストッパ６１も、該上型ホルダ７０と一体的に昇降する。
【００７５】
上型が下降し始めた当初は、抜け止め部５６は、圧縮コイルバネ５７の付勢により、パンチ５０の上面に押し付けられ、抜け止め部４６は、圧縮コイルバネ４７の付勢により、パンチプレート６０の上面に押し付けられている（図１参照）。
【００７６】
その後、図４（ａ）に示すように、先ず、パンチ５０に設けられた押さえピン５５が封止樹脂２０５の上面に接触し、半導体装置２００の浮き上がりが規制される。
その後、板状弾性体８０の第２部分８２の先端がリード２０１の先端部２０２の上面に接触する。
【００７７】
図４（ｂ）に示すように、上型はその後も下降する。この下降の際、板状弾性体８０がその屈曲部８３を起点として変形する。屈曲部８３を起点として板状弾性体８０を変形させるのに要する荷重の大きさは、リード２０１を変形させるのに要する荷重よりも十分に小さく設定されている。このため、第２部分８２が屈曲部８３を起点として上方に旋回するように板状弾性体８０を弾性変形させながら、上型の下降が進む。
つまり、リード２０１をダイ２０と押さえ部材４０とで挟持することにより、板状弾性体８０がダイ２０により押されてダイ２０とは反対側へ弾性変形する。
板状弾性体８０の弾性変形は、押さえ部材４０の挟持部４２の下面から下方への第２部分８２の突出がなくなるまで継続する（図４（ｃ））。
【００７８】
ここで、半導体装置２００は、その封止樹脂２０５が押さえピン５５により下に押さえ付けられている。よって、板状弾性体８０がリード２０１を下に押すことにより半導体装置２００がノックアウト１０上で上方に動いてしまうことが抑制される。
押さえピン５５は、圧縮コイルバネ５７により下方に付勢され、且つ、パンチ５０に対して相対的に上方に移動可能であるため、押さえピン５５から封止樹脂２０５に対して過度の荷重が付与されないようになっている。
なお、本実施形態では、押さえピン５５をパンチ５０の挿通孔５８から突出させているが、押さえピン５５は、ノックアウト１０からの半導体装置２００の浮き上がりを抑制できるものであればよいため、上型の構造の違いに応じて、押さえピン５５の設置態様は適宜に変更すればよい。
【００７９】
また、上型の下降が進むのに伴って板状弾性体８０が上記のように弾性変形する過程で、パンチ５０の当接部５２がリード２０１の上面に当接することにより、当接部５２とノックアウト１０とによりリード２０１が挟持される（図４（ｂ））。
【００８０】
パンチ５０の当接部５２とノックアウト１０とによりリード２０１が挟持されて以降も上型が下降することにより、当接部５２がリード２０１を介してノックアウト１０を下方に押圧する。よって、ノックアウト１０を下方から支持する圧縮コイルバネ（図示略）が圧縮弾性変形しながら、パンチ５０、押さえ部材４０及びノックアウト１０とともに半導体装置２００が下降する（図４（ｃ））。その結果、ダイ２０は、これらに対して相対的に上昇する。
【００８１】
ここで、リード２０１の先端部２０２の下面と、ダイ２０の上端面２２とが接触するのと同時か又はその直後に、押さえ部材ストッパ４８がダイプレート３０の上面に接触することにより押さえ部材４０の下降が停止する。
また、リード２０１の先端部２０２の下面と、ダイ２０の上端面２２とが接触するのと同時か又はその直前に、押さえ部材４０の挟持部４２の下面がリード２０１の先端部２０２の上面に接する。
こうして、リード２０１の先端部２０２は、上型の下降の過程で、先端部２０２が切断されるよりも前に、押さえ部材４０の挟持部４２とダイ２０の上端面２２とにより挟持される（図４（ｃ））。
押さえ部材４０の挟持部４２の下面と、ダイ２０の上端面２２とは、リード２０１の板厚と同等又はそれよりも若干（数μm程度）小さいクリアランスを維持することにより、リード２０１の先端部２０２を上下から挟持する。
【００８２】
押さえ部材４０の下降が停止して以降、押さえ部材４０は、その高さ方向の位置が一定に維持されながら、圧縮コイルバネ４７により抜け止め部４６及び押さえ部材ガイド４５を介して下方へ付勢される。
押さえ部材４０の下降が停止して以降も、上型は下降を続ける。このため、圧縮コイルバネ４７が次第に圧縮弾性変形されるとともに、上型ホルダ７０、パンチプレート６０、パンチ５０、押さえピン５５及びノックアウト１０と共に半導体装置２００は下降を続ける。
【００８３】
この下降の過程で、図５（ａ）に示すように、ダイ２０は、パンチ５０に対して相対的に上昇する。このため、パンチ５０の当接部５２とダイ２０との協働によって、リード２０１の先端部２０２が剪断により切断される。
この切断により、先端部２０２はリード２０１における基端側の部分から分離して切断屑２０３となる。
【００８４】
ここで、切断屑２０３は、押さえ部材４０の挟持部４２の下面とダイ２０の上端面２２とにより挟持されている。このため、切断屑２０３が飛散してしまうことを確実に抑制することができる。
【００８５】
上型の下降は、上型が下死点に到達するまで、すなわち下死点ストッパ６１がダイプレート３０の上面に当接するまで継続する。上型が下死点に到達した後、上型は上昇に転じる。
【００８６】
その後、上型が上死点に到達するまでの動作は、以下に説明する点の他は、概ね、上型が上死点から下死点に到達するまでの動作の逆の順序で行われる。
【００８７】
先ず、図５（ｂ）に示すように、パンチ５０及びノックアウト１０と共に半導体装置２００が上昇するが、切断屑２０３は押さえ部材４０の挟持部４２とダイ２０とにより挟持され続ける。
【００８８】
上型の上昇が更に進むことにより、圧縮コイルバネ４７が復元する。そして、パンチプレート６０の上面が抜け止め部４６の下面に当接して以降は、押さえ部材４０がパンチプレート６０とともに上昇を開始する。このため、切断屑２０３は押さえ部材４０とダイ２０とによる挟持状態から開放される。
これまで板状弾性体８０は、切断屑２０３を介してダイ２０により上方に押さえ付けられることによって弾性変形状態となっていたが、切断屑２０３が挟持状態から開放されると同時に、板状弾性体８０は弾性復帰する。すなわち、第２部分８２が屈曲部８３を起点として下方に旋回するようにして、板状弾性体８０が弾性復帰する。
この動作により、切断屑２０３は、第２部分８２によって下方に払い除けられるようにして押し出され、排出穴３２を介して下型の外部に排出される（図５（ｃ））。
すなわち、先端部２０２の切断後、ダイ２０と押さえ部材４０とを離間させることにより、板状弾性体８０をダイ２０側へ弾性復帰させ、切断により切断屑２０３となった先端部２０２を板状弾性体８０によって押さえ部材４０及びダイ２０から払い除ける。
このとき、第２部分８２が、ダイ２０と干渉せずに弾性復帰するように、ダイ２０と板状弾性体８０との位置関係が設定されている。このため、第２部分８２がスムーズに切断屑２０３を払い除けることができる。
なお、この際、先端部２０２どうしはタイバー３０１を介して相互に連結されているので、第２部分８２が先端部２０２どうしの間に位置するタイバー３０１を押すことによっても、切断屑２０３を落下させることができる。
【００８９】
切断屑２０３の排出性能の観点から、板状弾性体８０は、以下のような形状であることが好ましい。
【００９０】
先ず、押さえ部材４０の挟持部４２の下面から下方への板状弾性体８０の突出長Ｌ（図３）が長いほど、板状弾性体８０による切断屑２０３の排出性は向上する。ただし、突出長Ｌが過剰に長いと、リード切断装置１００を空打ち動作（ノックアウト１０上に半導体装置２００を配置せずに上型を下降させる動作）させる際、板状弾性体８０とダイ２０とが干渉し、これら部品の過剰な磨耗などの不具合が生じる可能性がある。
これらのことから、突出長Ｌは、少なくともリード２０１の板厚以上で、且つ空打ち動作の際に上型が下死点に到達した時に板状弾性体８０とダイ２０とが干渉しない寸法が好ましい。
この突出長Ｌは、０．１５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることが挙げられる。具体的には、突出長Ｌは、例えば、０．２ｍｍ程度とすることができる。
【００９１】
また、板状弾性体８０による切断屑２０３の押し位置は、排出時に切断屑２０３が回転してしまうことを極力避けるため、切断屑２０３となる先端部２０２の中央部（先端部２０２の長手方向における中央部）が好ましい。
また、図２において、中心線Ｃを基準として水平方向において対称に、複数の第２部分８２が配されていることが好ましく、これによっても、排出時に切断屑２０３が回転してしまうことを抑制できる。
【００９２】
板状弾性体８０は、その屈曲部８３を起点として、スムーズに繰り返し曲げ動作できることが望まれる。屈曲部８３の屈曲角度を小さくし過ぎると、板状弾性体８０を座屈させるような荷重が板状弾性体８０に作用し、板状弾性体８０のスムーズな曲げ動作の弊害となる。このため、屈曲部８３の角度、すなわち第１部分８１と第２部分８２とのなす角度α（図３）は、例えば１３５°以上が好ましい。
【００９３】
強度の観点から、板状弾性体８０は、以下のような形状であることが好ましい。
【００９４】
先ず、板状弾性体８０が曲げ弾性変形するのに要する荷重が大きいほど、板状弾性体８０からリード２０１に加わる荷重も大きくなる。この荷重が大きいとリード２０１の変形に繋がり、結果としてリード２０１の外形形状の不良を引き起こす可能性がある。
このため、リード２０１の実質的な変形を抑制できるように、板状弾性体８０が曲げ弾性変形するのに要する荷重は小さいことが好ましい。
【００９５】
ここで、例えば、封止樹脂２０５の各辺から３６本ずつのリード２０１が突出し、リード２０１の板厚が０．１２５ｍｍ、リード２０１の幅が０．２０ｍｍの半導体装置２００（１４４ｐｉｎＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）パッケージ）の場合について説明する。
この場合、封止樹脂２０５の一辺から突出するリード２０１に接触して弾性変形する板状弾性体８０の曲げ弾性変形荷重を０．３ｋｇｆ以下とすることにより、リード２０１の外形形状の不良を抑制できる。すなわち、図２に示すように、半導体装置２００の一辺に対応して３つの第２部分８２を有する板状弾性体８０を配置する場合、これら３つの第２部分８２の曲げ弾性変形荷重の合算値を０．３ｋｇｆ以下とすれば良い。
なお、本実施形態での加工対象の半導体装置２００は、この例に限られないことは勿論である。
【００９６】
板状弾性体８０は、その屈曲部８３を起点として繰り返し曲げ弾性変形するため、疲労破壊に至る可能性がある。一般的な板ばね材であるステンレス鋼は曲げ変形に対する疲労限度が２０ｋｇｆ／ｍｍ２程度であり、板ばね材すなわち板状弾性体８０に作用する曲げ応力は、この値未満に設計することが好ましい。
【００９７】
これらを満足する条件の一例として、図２に示すように、半導体装置２００の一辺に対応して３つの第２部分８２を有する板状弾性体８０を配置する場合、板状弾性体８０の材質をステンレス鋼とし、第２部分８２の幅２．０ｍｍ、長さ６．０ｍｍ、板厚０．２ｍｍとすることが挙げられる。
【００９８】
次に、ダイ２０の好ましい形状について説明する。
【００９９】
ダイ２０の上端面２２の長さ（リード２０１の先端部２０２の長手方向に沿う方向における長さ）が短すぎると、先端部２０２の挟持が困難になり、またダイ２０の強度が不足することから切刃部（ダイ２０の上端部）の欠けが発生しやすくなる。
一方、ダイ２０の上端面２２の長さが長すぎると、切断屑２０３がダイ２０上に残留しやすくなる。
このため、切断屑２０３が自重で落下できる寸法に設計することが好ましい。
具体的には、例えば、ダイ２０の上端面２２の長さは、０．１５ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることが好ましい一例である。具体的には、ダイ２０の上端面２２の長さは、例えば、０．２ｍｍ程度とすることができる。
こうすることにより、先端部２０２を十分な保持力で挟持でき、且つ、切断屑２０３を容易に排出することができる。
【０１００】
また、ダイ２０の傾斜面２１の傾斜角度が急傾斜すぎると、傾斜面２１を切断屑２０３が滑落することで、切断屑２０３の排出性が向上するが、この場合も、ダイ２０の幅が小さくなりダイ２０の強度低下に繋がる。そこで、傾斜面２１の傾斜角度β（図３）は十分な強度を有する範囲で、可能な限り大きいことが好ましい。
具体的には、例えば、ダイ２０の傾斜面２１の傾斜角度βは、４５°以上６０°以下であることが好ましい一例である。
ただし、ダイ２０の強度に問題が無ければ、傾斜角度βは大きい方が好ましい。
【０１０１】
以上のような実施形態によれば、先ず、ダイ２０と押さえ部材４０とでリード２０１を挟持することにより、板状弾性体８０をダイ２０とは反対側へ弾性変形させた状態で、ダイ２０とパンチ５０とによりリード２０１の先端部２０２を切断する。その後、ダイ２０と押さえ部材４０とを離間させることにより、板状弾性体８０をダイ２０側へ弾性復帰させ、切断により切断屑２０３となった先端部２０２を板状弾性体８０によって押さえ部材４０及びダイ２０から払い除けることができる。
つまり、ダイ２０と押さえ部材４０とでリード２０１を挟持した状態で、リード２０１の先端部２０２を切断するので、切断屑２０３の飛散を抑制できる。そして、押さえ部材４０に板状弾性体８０を設けた簡易な構成により、切断屑２０３を押さえ部材４０及びダイ２０から払い除けて排出することができる。
よって、切断屑２０３の飛散と、装置内への切断屑２０３の残留とを簡易な構成により抑制することができ、切断屑２０３の残留による加工精度の悪化などを低減することができるので、高く安定した品質の半導体装置２００の製造が可能になる。
【０１０２】
なお、特許文献１の技術では、飛散防止体、跳ね上がり防止体、及び外力付加体により、切断屑の飛散を抑制しているが、それでも切断屑の飛散を確実に防止できるとは限らない。
特許文献１の外力付加体は、パンチホルダに設けられているため、上型の下降に伴い勢いよく下降する。よって、リードには上方から非常に大きな外力が付与される。これにより、リードの切断時には、その切断箇所を起点に下方に撓むように、リードが変形する。リードは、撓んだ状態で切断されるため、リードの弾性力が切断時に瞬間的に開放されて、切断屑が勢いよく飛散する。この切断屑の飛散方向は、ランダム性が高い（再現性が低い）。
切断屑が飛散した場合、排出穴内で切断屑を排出しやすい姿勢に保てずに、排出穴内に切断屑が詰まってしまったり、或いは、下型において、上型のストッパ部材と接触する部位に乗った状態となってしまったりする可能性がある。後者の場合、加工精度の悪化や、金型の損傷を招く。
【０１０３】
一方、本実施形態の場合、板状弾性体８０の弾性復帰は、上型の上昇に同期して進行するため、切断屑２０３は、板状弾性体８０の第２部分８２によって下に押されることにより、再現性良い動作で下に落下する。よって、切断屑２０３の飛散を確実に抑制できる。
【０１０４】
上記の実施形態では、弾性体が板状（板バネ）である例を説明したが、弾性体は、その他の形態であっても良い。弾性体は、例えば、ピン状であっても良いし、或いは、圧縮コイルバネであっても良い。
【符号の説明】
【０１０５】
１０ ノックアウト
２０ ダイ
２１ 傾斜面
２２ 上端面
３０ ダイプレート
３１ 開口
３２ 排出穴
４０ 押さえ部材
４１ 本体部
４２ 挟持部
４５ 押さえ部材ガイド
４６ 抜け止め部
４７ 圧縮コイルバネ
４８ 押さえ部材ストッパ
５０ パンチ
５１ 本体部
５２ 当接部
５３ 収容凹部
５５ 押さえピン
５６ 抜け止め部
５７ 圧縮コイルバネ
５８ 挿通孔
６０ パンチプレート
６１ 下死点ストッパ
６２ 開口
６３ 挿通孔
７０ 上型ホルダ
８０ 板状弾性体
８１ 第１部分
８２ 第２部分
８２ａ 下面
８３ 屈曲部
８４ ボルト
１００ リード切断装置
２００ 半導体装置
２０１ リード
２０２ 先端部
２０３ 切断屑
２０５ 封止樹脂
３００ リードフレーム
３０１ タイバー
３０２ リード
３０３ 連結部
３０４ 枠部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013102044.tif 000008